电动泵电力电缆管理制造技术

本发明专利技术公开了一种用于将通信线路布置在井筒中使用的油管中的技术。该通信线路位于可用于将井设备布置在井筒中的油管内。另外，活性材料被放置在油管中。活性材料的稠度可有选择地改变以填充电缆与油管之间的空隙，从而沿油管为电缆提供支撑和／或压力屏障。

【技术实现步骤摘要】

当前文档基于并要求具有2007年4月30日申请的美国临时 申请序号第60/914,982号的优先权益。
技术介绍
电潜水泵可从盘绕油管(盘管或挠性油管)悬挂在井中，电缆 在盘绕油管内部以为泵电机提供电力。生产流体沿盘绕管环面向上泵 取。通常，电力电缆和其它电缆具有低拉伸强度，并且能自由悬挂在倾 斜管中的电缆的长度有限。因此，该电缆可能间隔地被夹紧、结合或捆 扎到油管系统的外部。可选方法在盘绕油管内引导电缆。 已开发了系统，以在盘绕油管内支撑电力电缆，用于电潜水泵 泵取系统应用。例如， 一些系统使用沿电缆间隔的锚定设备，以沿油管 摩擦限制电缆。在其它系统中，沿盘绕油管壁设置凹座以机械支撑 电缆。在其它系统中，在油管制造期间，电缆被结合到油管孔。还进行 了试图，以在盘绕油管内使用粘性流体以悬挂电缆，而其它系统在螺纹 油管内使用稠密流体以使电缆浮起。通过使用电缆的螺旋扣住以相对于油管的内壁摩擦限制电缆， 其它系统在盘绕油管内支撑电缆。在一个实例中，当在地面组装时，电 力电缆通常拉紧，并且在导管被悬挂在井中后，另外的电缆被馈送入例 如盘绕油管的导管。然而，这种过程导致一种组件，其中电缆的底部被 强挤曲，同时电缆的上部处于张紧中。当另外的电缆被馈送入导管时， 在导管的上端处出现一些挤曲，但这种挤曲可能通常松弛。另外，在导 管的中部处，电缆可保持拉伸并且从而不会挤曲。结果，该系统沿组件 的长度不会产生均匀的挤曲，并且组件在使用期间的振动会减小锚定摩 擦到临界阈值下，并且还引发电缆逐渐停留直到形成稳定、更紧的螺旋。这种情况能够引发电缆连接器的拉脱或其它故障。在某种程度，电缆滑动能够通过在井头提供过剩的电缆进行补偿。然而，在井头提供额外电缆要求特殊的树状设计，并且通常无法在 压力下实现油管和电潜水泵系统的容易布置和去除。另外，沿导管的内 部的泄漏能够使压力在油管与电缆之间移动，并进入井头。这在提供井 控制中产生更大的困难，并且潜在地需要在压力下去除油管和电潜水泵 系统。此外，如果固体油管架用于防止压力移动，则没有用于提供过剩 电缆的空间。任何电缆滑动则能够引发电缆故障。
技术实现思路
通常，本专利技术提供了一种方法和系统，用于在井筒中用的油管 中存储通信线。这种通信线例如电缆被布置在可连接到设计用于布置在 井筒中的井设备的油管内。另外，活性材料被放置在油管中。活性材料 的稠度可有选择地改变以填充电缆与油管之间的空间，从而为电缆提供 支撑和/或沿油管压力隔离。附图说明以下将参照附图描述本专利技术的特定实施例，其中类似标号指 示类似的元件，和图1是根据本专利技术的一个实施例的在井筒中布置的油管上布置 的井设备的正视图；图2是根据本专利技术的一个实施例的具有内部通信线和填充材料 的油管的断面的正交视图；图3是显示根据本专利技术的一个实施例的用于在油管中支撑通信 线和/或产生压力障碍的过程的流程图；图4是显示根据本专利技术的一个实施例的用于在油管中支撑通信 线和/或产生压力承载物的可选过程的流程图；和图5是根据本专利技术的一个实施例的用于在井筒中布置盘绕油管 和内部通信线的组件的视图。具体实施例方式在下述描述中，许多细节被列出以提供本专利技术的理解。然而，本领域的普通技术人员将理解到本专利技术可没有这些细节地实现，并且 从描述实施例可以进行多种变化或修改。本专利技术通常涉及用于在油管(在本专利技术中也可指管道)中支撑 通信线和/或用于防止流体和压力沿油管移动的技术。该技术包括用于 在表面位置处将电力电缆或其它类型的通信线安装进入油管的系统和方 法。该油管用于将诸如电潜水泵系统的井设备布置和悬挂在井中。通过 支撑内部通信线抑制滑动，该技术使得能够使用例如固体螺旋油管架 (hangar)。为了说明的目的，这里描述的方法和部件通常涉及在井筒中在 油管上悬挂电潜水泵系统。然而，应该理解到该油管(或者管道)可包括多种导管、管或管道，例如盘绕油管、接头油管和类似物，用于在 井眼中悬挂多种井筒设备。利用实例，泵系统、测井工具、线(钢丝) 工具、钻井工具和其它类型的井设备能够在油管上布置在井筒内。另 外，通信线沿油管引导，并且经常包括用在地面位置与井下井筒设备之 间通信电信号的电力电缆。然而，通信线路可包括其它类型的通信线， 包括多种电缆、管、导管、金属线、光缆和其它类型的电力和/或数据 通信线。利用油管内部的电缆在井筒中安装电潜水泵系统或其它井设备 引起了在油管内管理电缆的挑战。利用在油管内存在的间隙填充材料， 这里描述的系统和方法实质消除了通信线路的滑动。该材料填充通信线 路和油管之间的空的间隙。在一些实施例中，该间隙-填充材料是一种 活性物质，可例如通过泵送引导进入油管，并允许改变稠度，例如固化 或凝固，从而去除油管内的空间，并防止通信线滑动。在其它优点中， 这实现了使用能够防止流体流入井头的固体油管架。 该空隙填充材料还在泄露入油管内的情况中提供压力屏障。适 合的空隙填充材料的实例包括多种活性物质，诸如可在来自 GroundSafe的商标名称Bacel 下的液体水凝胶和硬泡沫。在一些实 施例中，该空间填充材料是耐烃性的，或另外耐可能泄露入油管的井污物性的。多种发泡材料、凝胶材料和其它活性材料能够用于满足给定工 作环境的要求，例如关于井温度、压力、硫化氢的存在、二氧化碳的存 在和其它因素。根据应用，通过诸如泵送的合适过程，该材料还能够被 选择以有利于例如电缆的通信线安装和活性材料的引入。在其它应用 中，该活性材料可被选择以便通信线能够完全或部分覆盖或包围在材 料中。举例来说，通信线能够包围在可膨胀材料中，例如可膨胀水凝胶 材料或接触烃试剂膨胀的烃可膨胀橡胶。在将包围的电力电缆安装在油 管中后，活性剂被引导入油管，以引发可膨胀材料膨胀。这实现了可膨 胀材料填充通信线路和油管之间的间隙，从而限制电缆滑动并在油管中 实现压力屏障。使用空隙填充材料提供了通信线路管理技术，实现井头内的油 管在具有标准电力和机械连接器的支架(管吊)处终止。该井头不要求 特殊的设计，以在井头内部容纳额外的通信线路。如果需要这种去除方 式，使用标准井头还允许油管和电潜水泵取系统在压力下去除。通常参照图1，显示了使用电缆管理技术的系统的一个实例。 在这个实施例中，井系统20包括布置在井筒24中的通信线路管理系 统22。该井筒24被钻入地质地层26，并且从位于地面30处的井头 28向下延伸，所述地面诸如海床或地球表面。该井筒24可通常垂直 定向，或具有组合的垂直和偏离部分。此外，根据具体环境和应用，该 井筒24可以是敞开的，或者排有套管32。如果井筒24衬有套管 32，多个穿孔34形成穿过套管以容纳地层26与井筒24之间的流体 流。在所示实施例中，通信线管理系统22包括沿油管40的内部 38引导的通信线36。如上所述，通信线36可包括用于通信电力信号 的电力电缆，或它可以包括能够例如用于向井上和/或向井下通信数据 的其它通信线路。通信线路的实例包括电线、液压油管、光纤和其它通 信线，以及这些线的组合。此外，油管40可包括盘绕油管，但油管也 可由能够在井筒环境中使用的接合管或其它类型的导管和管形成。 利用例如通过泵送作为流体能够引导入内部38的空隙填充材 料42，通信线36被支撑在油管40中。然而，其它本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在井筒中支撑电缆的方法，包括步骤：　　　　将电缆布置在油管内；　　　　将井设备连接到所述油管；　　　　将活性材料放置于所述油管内；和　　　　通过引发活性材料反应，并充分地填充电缆周围的空间以支撑电缆，在所述油管中支撑所述电缆。

【技术特征摘要】
US 2007-4-30 60/914,982;US 2007-7-6 11/774,1281.一种在井筒中支撑电缆的方法，包括步骤将电缆布置在油管内；将井设备连接到所述油管；将活性材料放置于所述油管内；和通过引发活性材料反应，并充分地填充电缆周围的空间以支撑电缆，在所述油管中支撑所述电缆。2. 根据权利要求1所述的方法，其中布置包括布置向井下传送 电力的电力电缆。3. 根据权利要求1所述的方法，其中布置包括布置数据信号电;见。4. 根据权利要求1所述的方法，其中布置包括将电缆布置在挠 性油管内。5. 根据权利要求1所述的方法，其中连接包括将电潜水泵送系 统连接到油管。6. 根据权利要求1所述的方法，其中放置包括使用采用可固化 材料的形式的活性材料。7. 根据权利要求1所述的方法，其中放置包括使用采用泡沬形 成材料的形式的活性材料。8. 根据权利要求1所述的方法，其中放置包括使用采用液体水 凝胶形式的活性材料。9. 根据权利要求1所述的方法，其中放置包括使用采用可膨胀 材料的形式的活性材料；和其中支撑包括将活性材料引导入油管，以 引发可膨胀材料膨胀。10. —种方法，包括 将通信线路布置在井筒中使用的油管中； 将流体材料放置于油管内；和当油管位于井筒中时，引发流体材料充分凝固，以将通信线路支撑在油管中。11. 根据权利要求10所述的方法在油管中。12. 根据权利要求10所述的方法 胶放置在油管中。13....

【专利技术属性】
技术研发人员：默罕默德阿萨阿里，唐纳德W罗斯，
申请(专利权)人：普拉德研究及开发股份有限公司，
类型：发明
国别省市：VG[英属维尔京群岛]